Нарешті, пояснення того, чому Уран не виходить

Наша Сонячна система є домом для будь -якої кількості незрозумілих явищ, включаючи нашу відсутність «гарячого Юпітера», розміру Місяця відносно Землі та дивного розподілу крижаних карликових планет за межі Нептуна. Цей розподіл, чому деякі астрономи вважають, що так звана "планета дев'ять" може існувати. З усіх дивацтв, про які ми знаємо, одним із найдивніших є Уран. Замість того, щоб орбітувати праву сторону, як і будь-яка інша планета, орбіти Урана практично лежать на боці. І це орбіти, крутячись у зворотному напрямку, як і будь -яка інша планета, але Венера. Як це вийшло так? Тепер, завдяки комп’ютерному моделюванні та великій кількості математики, команда астрономів може просто мати відповідь.

Орбітальна динаміка

Все почалося з Юпітера. Melaine Saillenfest - астроном, який вивчає орбітальну динаміку у зовнішній сонячній системі. Кілька років тому Сайленфест та його колеги помітили щось цікаве в своїх орбітальних моделях Юпітера та його десятках місяців. Коли вони закінчили годинник на своїй моделі, вони побачили, як Юпітер коливався на його осі. Через гравітаційні сили між газовим гігантом та його місяцями, вісь спіну Юпітера нахилилася, здавалося б, сама по собі. Вісь планети розгорнулася з просто перпендикулярного, щоб залишити Юпітера, що переходить на бік майже на 45 градусів, протягом декількох мільярдів років.

Заінтригований, Сайленфест та його колеги звернули увагу на Сатурн. Цього разу, замість того, щоб заглянути в майбутнє, астрономи заглянули в минуле, намагаючись пояснити поточну схильність Сатурна 26,7 градусів. Вони виявили, що швидка зовнішня міграція найбільшого місяця Сатурна, Титан, може пояснити поточний нахил газового гіганта. Це могло статися, команда написала у своєму звіті 2021 року, мало не впливаючи на швидкість віджиму планети.

У сукупності ці дослідження припускали, що Уран може поводитись як його газові однолітки. Однак Сатурн і Титан складають акуратну систему двох тіл-три, якщо порахувати сонце. Уран має десятки місяців (хоча і менше Юпітера). Щоб отримати свої моделі Урана, щоб погодитися з тим, що ми бачимо сьогодні, не тільки астрономи повинні були враховувати всі ці місяці, їм довелося викликати віддалений, таємничий супутник. Спираючись на свої попередні дослідження, Saillenfest та його колеги встановили, що причина Урана поза Кілтером полягає в тому, що він захопив - а потім знищив - цілий місяць.

Це не планета 9

Щоб створити табло, яку ми бачимо сьогодні, астрономи пишуть у своєму звіті, Уран, мабуть, захопив супутник на без осі, ретроградній орбіті. Що гравітаційне перетягування вгору в осі обертання Урана та існуючі місяці льодового гіганта наклали інші гравітаційні сили в декілька напрямків. У результаті погрози, Уран та його місяці в кінцевому підсумку створювали «хаотичну зону», яка заплуталася з орбітами всього всередині.

Астрономи не визначають специфічного рушника рок як таємничого супутника, хоча вони припускають, що це, можливо, був одним із "рій планетималів", який все ще конденсується на наші планети. Але вони кажуть, що супутник з лише половиною маси Землі міг би виконати роботу. Більше того, у космосі набагато більше маленьких сміття, ніж є шахрайські місяці, не кажучи вже про шахрайські планети. Немає зовнішнього ознаки того, що об'єкт розміром з планети вдарив Уран і побив його. Це робить малоймовірним, що планета 9, гіпотетичний транснептунський об'єкт у п'ять-вісім разів більше маси Землі, є суперником.

Уран захопив би свій таємничий супутник на ретроградній орбіті. Потім це зробило прямо протилежне гравітаційному рогаті. Орбітальний резонанс між планетою та місяцем створив руйнівну петлю зворотного зв’язку. Ця петля піднімає енергію від планети до її супутника. У своєму звіті автори пишуть, що в результаті хаос зрештою знищив супутник з припливними силами.

Після того, як супутник розпався, його сміття, можливо, врізалося в Уран. Деякі з сміття, можливо, також були викинуті в глибокий простір. Але як тільки він розпався, він більше не мав такого ж «організованого» гравітаційного впливу на Уран. Отже, осьовий нахил газового гіганта перестав змінюватись, «замерзаючи» планета на поточних 98 градусах осьового нахилу.

Нахилене

"Ця нова картина для нахилу Урана нам здається досить перспективною", - написали дослідники.

«Наскільки нам відомо, це перший раз, коли один механізм здатний як нахилити уран і скасувати його віджимання в кінцевому стані, не викликаючи гігантського впливу чи інших зовнішніх явищ. Основна частина наших успішних вершин пробігає в розташуванні Урана, що представляється природним результатом динаміки », - продовжили вони.

"Ця картина також здається привабливою як загальне явище: Юпітер сьогодні збирається розпочати фазу нахилу, Сатурн може бути на півдорозі, і Уран завершив би остаточну стадію, знищивши його супутник".

Люди відправили зондування Кассіні та Юнони в глибокий простір, щоб сфотографувати та читання, щоб дізнатися більше про наших газових гігантів. Дані цих зондів дозволили вченим виявити, що Юпітер, можливо, поглинув гігантського, давнього удару в далекому минулому. Останні дослідження свідчать про те, що ядро ​​Юпітера більше мазок. Щоб дістатись таким чином, щось, мабуть, перемістило його. Але ми не можемо сказати без більше даних.

Так само всі жартують, подумайте, що ми могли б навчитися з глибокого космічного зонда, який відвідував Уран, як Юнона для Юпітера. Юнона так багато розповів про магнітосферу Юпітера. Аналогічний зонд може пояснити, чому Уран має таке неорганізоване "недиполярне" магнітне поле. Це може підтвердити або виправити цю ідею, що Уран так обертається через захоплений місяць. Ми навіть могли підтвердити або поставити, щоб відпочити гіпотезу Grand Tack. Маючи більше даних, ми можемо почати розслабити ці та інші таємниці з ранньої історії Сонячної системи.